複合材料の開発につれ、ガラス繊維強化プラスチックのほかに、カーボン繊維強化プラスチックやホウ素繊維強化プラスチックなどが次々と開発される。カーボン繊維は、接着剤やポリアクリル繊維、アスファルト糸などを原材料とし、300～1000℃で炭化することで作られるものである。その直径は7ミクロンぐらい極めて細いが、その強度は異常に高い。現代において、カーボン繊維強化プラスチックは、飛行機やロケット、ミサイル、宇宙航行などの分野での応用がますます広がっている。
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カーボン繊維強化プラスチックの特性
- 強度が高く、弾性が良い。カーボン繊維の比強度（すなわち、引張強度と密度の比）は鋼の6倍で、アルミニウムの17倍となる。比強度の高いので、大きな負荷に耐えられる。また、その圧縮率と回弾性は純F−4およびその織物より大きい。
- 耐疲労性と耐摩耗性に優れている。その耐疲労性はエポキシ樹脂や金属材料よりも高い。
- 熱伝導と耐熱性が良い。カーボン繊維強化プラスチックは摩擦による熱が放出しやすく、内部が過熱も蓄熱もしにくいので、ダイナミックシール材料に応用できる。空気中、120～350℃の温度範囲で安定で作業することができる。また、カーボン繊維の中のアルカリ金属含有量が減少するにつれ、使用温度はさらに上昇する可能性がある。一方、不活性ガスでは、2000℃の温度まで適応でき、冷熱の急激な変化に耐えることもできる。
- 耐振動性が良い。共振や振動が発生しにくく、振動を軽減する優れた材料である。
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筆者：陸観鳳
2019年12月14日